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滑动轴承动压润滑及动载特性分析
| 论文题名： | 滑动轴承动压润滑及动载特性分析 |
| 关键词： | 船舶工程;滑动轴承;动压润滑;动载特性 |
| 摘要： | 滑动轴承广泛应用于船舶柴油机组和推进轴系,是重要的设备基础件。船舶艉管轴承在船尾支撑着螺旋桨轴,是船体内部和外部动力交换的一个重要环节。准确计算非线性油膜力和承载力,是分析滑动轴承静动载特性的基础,为设计结构参数更加优化、运转性能更加可靠的轴承提供了依据。 首先本文介绍了润滑理论的发展历史及船用轴承的主要研究领域,然后对计算流体力学的理论基础进行了阐述和讨论。 本文利用计算流体力学(CFD)中的FLUENT软件进行迭代计算,成功地将其引用到流体动压润滑轴承的研究中。目前针对径向轴承和止推轴承静特性的研究,多采用简化的解析方法或数值解法,数值解法主要有有限元法和有限差分法,计算效率较低。而FLUENT软件采用的是近年来发展非常迅速的有限体积法,计算效率和精度都很高。该软件对边界条件、计算模型、控制参数及网格质量方面都有严格要求,且在动压轴承领域进行的研究还较少。本文首次应用它对有限宽滑动轴承润滑系统进行了三维数值模拟,利用不可压缩的Navier-Stokes方程,模拟了轴承和轴瓦间隙流场,对轴承的压力场和静特性进行了仿真分析,得出了流体流经轴承和轴瓦间隙的压力变化云图以及轴上压力变化趋势,并给出了轴承的承载能力曲线和静态刚度曲线。 最后应用理论分析的方法,对有限宽径向滑动的非线性非稳态油膜压力和油膜力的特征进行了分析,讨论了轴颈涡动、振动和结构参数等对油膜压力分布趋势的影响,并以可视化的图形显示出来,同时得到了油膜半速失稳时的压力分布三维图及动态油膜力的非线性特征图。 通过将计算结果与相关文献对比,验证了仿真计算的正确性和可靠性,为今后对流体动压轴承的进一步研究提供借鉴,所以说这是一项具有理论意义和工程应用价值的开创性工作。 |
| 作者： | 刘彦强 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 孙江龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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